Моделирование и оптимизация гидродинамических параметров подшипников поршневого пальца ДВС

• Автор: Ниязов, Хаммет Магзумьянович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л. Особенности конструкций и тенденции развития ППП

Е1.1. Подшипники бобышка поршня - палец

1Л .2. Поршневые пальцы

1Л .3. Подшипники головка шатуна - палец

1.2. Обзор научных исследований ППП

1.2.1. Обзор теоретических исследований

1.2.2. Обзор практических исследований

1.3. Обзор методик расчета подшипников скольжения
1.4. Обзор методик оптимизации гидродинамических параметров подшипников скольжения
1.5. Обобщение по главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ СРЕДНЕЦИКЛОВЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ППП
О 1 Ролпот Г>Т_1С»ТТ ТТЛ ТХ V ТЛ О гчлл/ОГЛТЛ ТТ /Г'ГТГМЭТ тлл пт^лплотаи ттттттто Л
1 . X X) X X V/ 1 1 111 Г1 /V 11Ш XX ^ 1 лоишл 1 VI"! I I 11Х1Ш г /
2.1.1. Расчет нагрузок на ППП
2.1.2. Расчет угловых скоростей пальца
2.2. Разработка математической модели ППП
2.2.1. Разработка математической модели
2.2.2. Примеры применения математической модели
2.3. Разработка методики оптимизации
2.3.1. Разработка методики оптимизации
2.3.2. Примеры применения методики оптимизации
2.4. Обобщение по главе

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ППП
3.1. Краткая характеристика исследуемых подшипников
3.2. Исследуемый двигатель и исследуемые режимы его работы
3.3. Исследовательский стенд
3.4. Токосъемники
3.5. Общая схема экспериментального исследования
3.6. Частные методики исследования
3.6.1. Методики исследования угловых и радиальных скоростей пальца, диаметральных зазоров, траекторий центра пальца, минимальных толщин смазочного слоя
3.6.2. Методика исследования давлений в смазочном слое
3.6.3. Методика исследования температур подшипников
3.7. Погрешности измерений
3.8. Обобщение по главе
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ППП
4.1. Угловые скорости плавающего поршневого пальца
4.2. Радиальные скорости пальца
4.3. Изменения диаметральных зазоров
4.4. Траектории центра пальца
4.5. Минимальные толщины смазочного слоя
4.6. Давления в смазочном слое
4.7. Температуры смазочного слоя
4.8. Сравнение расчетных данных с экспериментальными
4.9. Обобщение по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Двигатели внутреннего сгорания являются наиболее распространенными энергосиловыми устройствами, используемыми человеком для выполнения механической работы. Вопросам их дальнейшего совершенствования всегда уделяется повышенное внимание.
Технико-экономические показатели ДВС в значительной мере зависят от работоспособности их подшипниковых узлов.
Научное обоснование явлений, происходящих в смазочном слое пар трения, дает гидродинамическая теория смазки, основы которой были заложены
Н.П. Петровым и О. Рейнольдсом. Дальнейшее развитие эта теория получила в работах Н.Е. Жуковского, А. Зоммерфельда, С.А. Чаплыгиным и др.
Большой вклад в разработку методов расчета подшипников скольжения внесли Д. Букер, А. Вальтер, X. Глезер, А.К. Дьячков, С.М. Захаров, А.Д. Изотов, И. Камбелл, X. Камерон, М.В. Коровчинский, С.Г. Некрасов, В.Н. Попов, В.Н. Прокопьев, Ю.В. Рождественский, Л.А. Савин, В.И. Суркин, И.А. Тодер, И.Я. Токарь, H.H. Типей, Г.В. Хан, Д. Холланд и др.
Среди подшипников ДВС условия работы подшипников поршневого пальца (бобышка поршня - палец и головка шатуна - палец) являются особенно неблагоприятными. Для этих подшипников характерно действие высоких удельных давлений (самых высоких среди подшипников двигателя) при относительно малых угловых скоростях шипа. Действующие нагрузки и угловые скорости пальца крайне неравномерны, к тому же, как по величине, так и по направлению. К неблагоприятным факторам следует отнести также близость расположения подшипников к камере сгорания.
Несмотря на крайнюю неблагоприятность условий, в которых работают подшипники поршневого пальца (111111), происходящие в них процессы по сей день остаются малоизученными. Одной из причин этого является сложность их экспериментального исследования. Эти подшипники находятся в удаленной
Износ, мкм

0 0 20 40 60 80 100 1ц, мм
—'—гу 1

Рис. 1.19. Изнашиваемость поршневых пальцев по длине: а - 8ДВТ-330; б - Д-160; в - СМД-14; г - Д-50; д - Д-37М; е - И-353Е